WO2014178634A1 - 촉매 정량 공급장치 - Google Patents

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WO2014178634A1
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catalyst slurry
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한상윤
나승철
한현식
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희성촉매 주식회사
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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K23/00—Valves for preventing drip from nozzles

Definitions

  • the present invention relates to a catalyst quantitative supply device, and more particularly, to a catalyst quantitative supply device for quantitatively supplying catalyst slurry coated on a support having a plurality of channels, such as a monolithic support used in a catalytic converter. will be.
  • Catalytic converters are structures that convert harmful components of exhaust gases into harmless components by catalysis.
  • Conventional forms of catalytic converters have a monolithic support in which a carrier slurry (hereinafter referred to as "catalyst slurry") carrying various catalyst components is coated on a plurality of longitudinal channels.
  • the support is made of ceramic or other material.
  • Various methods of coating the catalytic slurry with a monolithic support are known in the art.
  • FIG. 1 illustrates a conventional monolithic support coating apparatus, in which a conventional system 2 is typically loaded with a monolithic support (not shown) into a support clamp 4 located on a shelf 6.
  • a conventional system 2 is typically loaded with a monolithic support (not shown) into a support clamp 4 located on a shelf 6.
  • the support is inserted into the deep pan 14 in which the catalyst slurry stored from the storage tank 16 is stored to coat the support.
  • a low intensity vacuum is applied through line 10 to the vacuum cone 12 connected to the support when positioned to contact the catalyst slurry.
  • the catalyst slurry content in the dip pan 14 exceeds the amount of slurry required to complete the coating operation so that the slurry enters the support, but the excess slurry again exits the support.
  • the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the catalyst quantitative supply device to quantitatively supply the catalyst slurry applied to the exhaust gas after-treatment in each channel of the monolithic support
  • the purpose is to provide.
  • the term "quantitative" in the present invention means an amount in which a precisely controlled amount of catalyst slurry is preferably almost completely coated on the plurality of channels. “Almost” completely coated herein means that only slurry within 1% of the metered catalyst slurry exits without being coated in the channels in the support.
  • the above object is a supply device for quantitatively supplying catalyst slurry through an inlet of a container bottom, the supply device comprising: a flexible supply pipe connected to a hopper and filled with catalyst slurry therein; A head connected to the supply pipe to supply catalyst slurry to the inlet of the container bottom; A cylinder connected in communication with one side of the supply pipe to supply a fixed quantity of catalyst slurry through the head; And valve means provided in the upper and lower portions of the supply pipe spaced apart from the cylinder to open and close in conjunction with the operation of the cylinder.
  • the valve means may include: first and second valve bodies which are respectively provided in upper and lower portions of the supply pipe spaced apart from the cylinder, and are elevated in the supply pipe according to the operation of the cylinder; First and second inlets formed in a lower portion of the first and second valve bodies and opened and closed by the first and second valve bodies; And first and second outlets formed on the first and second valve bodies to have a diameter larger than those of the first and second valve bodies, through which the catalyst slurry flows by the operation of the cylinder.
  • a hollow exterior is formed in the lower portion of the inlet of the container bottom, and a support plate for supporting the head is formed in the interior of the exterior, and the head is sealed by sealing means between the exterior and the support plate.
  • the head includes: a large diameter part sealed by an appearance and sealing means; An inclined portion extending inclined inward at an upper portion of the large diameter portion; And a small diameter portion projecting perpendicularly to the upper portion of the inclined portion and sealed by the inlet of the table and the sealing means, wherein the inlet of the container bottom includes: an inclined surface coupled in surface contact with the inclined portion of the head; And a vertical surface extending from an upper portion of the inclined surface and coupled to the small diameter portion of the head to be in surface contact with the small diameter part of the head.
  • the catalyst quantitative supply apparatus by supplying the catalyst slurry in a quantitative manner to the variable vessel for supplying the catalyst slurry to the monolithic support, problems that may occur due to the conventional excess slurry or excess slurry during coating Are all solved.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional monolithic support coating device.
  • FIG. 2 is a block diagram of a catalyst quantitative supply apparatus according to the present invention.
  • 3 to 6 is a flow chart of the supply method by the metered supply according to the present invention.
  • FIG 2 to 6 are views showing the configuration of the catalyst quantitative supply apparatus according to the present invention.
  • the catalyst quantitative supply apparatus 100 of the present invention is capable of quantitatively entering into the variable vessel 200 through the inlet 161 of the vessel bottom 160 forming the bottom surface of the variable vessel 200. It is for supplying catalyst slurry (S).
  • the container bottom 160 which is variable in volume and forms the bottom surface of the container, may be displaced. That is, the container bottom 160 is preferably connected to the vertical movement means (not shown) can be moved up and down, the container volume is reduced in the upward movement and the container volume can be returned to the original volume in the downward movement. .
  • This container bottom 160 can slide intimately along the wall, and the container bottom 160 and the gaps between the walls can be sealed by conventional sealing means.
  • sliding closely means that the bottom of the container 160 can be moved along the wall of the container without leaking through a gap that may be formed between the bottom of the container 160 and the wall.
  • the container bottom 160 may be leveled by a specific means, for example, a horizontal sensor, the container may be made of various materials, the material of the wall and the floor may be the same or different.
  • the exterior 150 is coupled to the lower portion of the inlet 161 of the container bottom 160 in a sealed state, and a detailed description of the exterior 150 will be described later.
  • the quantitative supply device 100 includes a supply pipe 120 having one end connected in communication with a hopper 110 and filled with a catalyst slurry S therein, and the supply pipe 120. It is connected in communication with the other end of the head 130 for supplying the catalyst slurry (S) to the inlet 161 of the container bottom 160, and is connected in communication with one side of the supply pipe 120, the catalytic slurry (S) through the head 130 and the upper and lower portions of the supply pipe 120 spaced apart from the cylinder 140 are interlocked with the operation of the cylinder 140. It includes a valve means for selectively opening and closing the.
  • the hopper 110 is filled with the catalyst slurry (S) is stored, the catalyst slurry (S) supplied from the hopper 110 is stored at a constant height in the supply pipe 120 connected to communicate with the hopper 110. It is. At this time, the catalyst slurry (S) stored in the supply pipe 120 is preferably stored at a height that is locked to the valve means, including the cylinder 140.
  • the supply pipe 120 is preferably formed of a corrugated pipe that can be freely stretched, and such a corrugation may be formed to be limited to all or part of the supply pipe 120.
  • valve means the first and second valve body 123 which is provided in each of the upper and lower inside of the supply pipe 120 spaced apart from the cylinder 140, the elevating in the supply pipe 120 in accordance with the operation of the cylinder 140 126 and first and second inlets 121 and 124 which are formed under the first and second valve bodies 123 and 126 and are opened and closed by the first and second valve bodies 123 and 126.
  • first and second valve body 123, 126 is formed to have a larger diameter than the first and second valve body 123, 126, the catalyst slurry (S) by the operation of the cylinder 140
  • the first and second outlets 122 and 125 are flowed.
  • the first and second valve bodies 123 and 126 are formed of spheres having a specific gravity that can be floated by the suction or discharge pressure of the cylinder 140.
  • first and second inlets 121 and 124 are formed by blocking the pipeline of the supply pipe 120, and the diameter of the first and second inlets 121 and 124 may be opened and closed by the first and second valve bodies 123 and 126. It is formed with a diameter smaller than the two valve bodies 123 and 126.
  • first and second outlets 122 and 125 are also formed by intercepting the pipelines of the supply pipes 120 similarly to the first and second inlet ports 121 and 124, but the diameters of the first and second outlets 122 and 125 are 123. 126 is larger than the diameter of the first and second valve bodies 123 and 126 so that the flow path is always open.
  • the cylinder 140 is a conventional cylinder, the front end of which is installed in communication with the supply pipe 120, the inside is provided with a piston 141 which is moved while maintaining the inner surface and the sealing of the cylinder 140.
  • the head 130 is provided inside the exterior 150 and is formed in a shape corresponding to the inlet 161 of the container bottom 160. That is, the head 130 has a large diameter portion 131 which is sealed by the inner surface of the exterior 150 and the sealing means 135, and the inclined portion 132 extending inclined inwardly on the upper portion of the large diameter portion 131. And a small diameter portion 133 which protrudes perpendicularly to the upper portion of the inclined portion 132 and is sealed by the injection hole 161 of the container bottom 160 and the sealing means 135.
  • the catalyst slurry (S) supplied from the head 130 formed as described above is supplied into the variable vessel 200 through the inlet 161 of the container bottom 160, and then by the lifting means (not shown) As the head 130 moves upward, all of the catalyst slurry S existing between the head 130 and the exterior 150 is supplied into the variable container 200 through the inlet 161 of the container bottom 160. do.
  • the inlet 161 of the container bottom 160 is formed at the lower end of the inclined surface 161b corresponding to the inclined portion 132 of the head 130, while the head 130 on the upper portion of the inclined surface 161b.
  • the small surface portion 133 and the inclined portion of the head 130 is formed when the vertical surface 161a corresponding to the small diameter portion 133 of the head 130 is coupled to the inlet 161 of the container bottom 160.
  • 132 is fitted in a state of being in close contact with the vertical surface (161a) and the inclined surface (161b) of the inlet 161, so that all of the catalyst slurry (S) between the head 130 and the exterior 150 is variable vessel 200 ) Can be fed into.
  • the sealing means 135 may be provided at the lower end portion of the small diameter portion 133 and the upper end portion of the large diameter portion 131, but is not necessarily limited thereto.
  • the outer side of the head 130 is provided with a hollow exterior 150.
  • the exterior 150 is coupled in a sealed state to the lower end of the inlet 161 of the container bottom 160, a ring-shaped support plate 151 is formed on one side of the exterior 150, the lower surface of the head 130 Will be supported.
  • a supply pipe 120 connected to the head 130 penetrates through a central portion of the support plate 151, and a separate seal is provided at the interface between the supply pipe 120 and the head 130 (that is, the lower surface of the head 130).
  • the means 135 is further provided to seal between the head 130 and the support plate 151.
  • Exterior 150 formed as described above is connected to the movement means (not shown) for moving the container bottom 160 up and down, and lifting means (not shown) for moving the head 130 up and down when the movement means is operated. It is desirable that the) work together.
  • the sealing means 135 in the present invention is preferably composed of O-rings.
  • the catalyst slurry S stored in the hopper 110 by the amount of the catalyst slurry S sucked to the cylinder 140 by the opening and closing operation of the first and second valve bodies 123 and 126 as described above is supplied to the supply pipe. Inhaled at 120 and replenished.
  • the amount of catalyst slurry (S) sucked to the cylinder 140 side is a content required for one coating, which may be determined through the movement distance of the piston 141 by preliminary experiments.
  • the catalyst slurry S in the supply pipe 120 is supplied to the head 130 through the second inlet 124 and the second outlet 125 in the upper portion, and the catalyst slurry S thus supplied is again headed. It is discharged from the head 130 through the supply port 134 of 130 is supplied into the variable container 200 through the inlet 161 of the container bottom 160.
  • the amount of catalyst slurry (S) discharged from the head 130 is the same as the amount of catalyst slurry (S) that was sucked into the cylinder 140, the amount of catalyst slurry (S) at this time is an amount required for coating once. .
  • the catalyst slurry S simply discharged from the head 130 is not all supplied to the variable vessel 200, and a part of the catalyst slurry S is formed by the head 130 and the appearance 150. Since the present invention, the catalyst slurry (S) is not yet quantitatively supplied into the variable vessel 200.
  • the second valve body 126 maintains the state in which the second inlet 124 is opened, and the head 130 is moved by lifting means (not shown). ) Is moved upward in the exterior 150, the head 130 is moved while maintaining the sealing with the exterior 150, the movement of the head 130 is the head 130 Until it is inserted into the inlet 161 of the container bottom 160.
  • the head 130 and the injection hole 161 is formed in a shape corresponding to each other, so that the sealing is continued by a plurality of sealing means 135 provided in the head 130 as well as fit in a state that is closely contacted. Since the catalyst slurry (S) between the head 130 and the exterior 150 are all supplied to the variable vessel 200 through the inlet 161 of the bottom of the container 160 because it is coupled and moved while being maintained. Finally, in the variable container 200, the catalyst slurry S of a certain amount is supplied.
  • the container bottom 160 is moved upward by the movement means (not shown) to inject the catalyst slurry S inside the variable container 200 into the catalyst support (not shown).
  • the head 130 is also moved upwards by the lifting means (not shown), such as the container bottom 160, thereby continuously sealing the inlet 161 of the container bottom 160, thereby leaking the catalyst slurry S.
  • the lifting means such as the container bottom 160

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Abstract

본 발명은 촉매 정량 공급장치에 관한 것으로서, 용기바닥의 주입구를 통해 촉매슬러리를 정량 공급하는 공급장치에 있어서, 상기 공급장치는, 호퍼와 연결되어 그 내부에 촉매슬러리가 충진되어 있는 신축가능한 공급관; 상기 공급관에 연결되어 용기바닥의 주입구로 촉매슬러리를 공급하는 헤드; 상기 공급관의 일측에 연통되게 연결되어 정량의 촉매슬러리를 헤드를 통해 공급하는 실린더; 및 상기 실린더와 이격된 공급관의 상하 내부에 구비되어 실린더의 작동과 연동하여 개폐되는 밸브수단;을 포함하는 촉매 정량 공급장치를 제공한다.

Description

촉매 정량 공급장치
본 발명은 촉매 정량 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 촉매 컨버터에 사용되는 모놀리식(monolithic) 지지체와 같이 복수의 채널을 갖는 지지체에 코팅되는 촉매슬러리를 정량 공급하는 촉매 정량 공급장치에 관한 것이다.
촉매 컨버터는 배기가스 유해성분을 촉매작용에 의하여 무해성분으로 전환시키는 구조체이다. 촉매 컨버터의 통상적인 형태는 다양한 촉매성분들이 담지된 담체 슬러리(이하 "촉매슬러리")가 복수의 길이방향 채널에 코팅되는 모놀리식 지지체를 가진다. 지지체는 세라믹 또는 다른 재료로 제조된다. 촉매성 슬러리를 모놀리식 지지체로 코팅하는 다양한 방법이 본 분야에서 공지되어 있다.
도 1에는 종래의 모놀리식 지지체 코팅장치를 예시한 것으로, 종래 시스템(2)은 선반(6) 상에 위치한 지지체 클램프(4)에 통상 모놀리식 지지체(미도시)가 로딩되며, 작업자는 시동 버튼(8)을 누르면, 지지체를 코팅하기 위하여 저장 탱크(16)로부터 수납된 촉매슬러리가 저장된 딥 팬(14) 내부로 지지체가 삽입된다. 촉매슬러리와 접촉하도록 위치될 때 지지체에 연결된 진공 콘(12)에 라인(10)을 통해서 저 강도 진공이 인가된다. 딥 팬(14)에 담긴 촉매슬러리 함량은 코팅 작업을 완료시키는 데 필요한 슬러리 양을 초과하므로 지지체에 슬러리가 들어가지만, 과잉 슬러리는 다시 지지체로부터 빠져나온다.
하지만, 이와 같이 과잉 공급되었다가 빠져나온 슬러리는 재순환되어 사용됨에 따라 여러 문제점들을 일으키게 된다.
따라서, 지지체에 코팅되는 촉매슬러리를 코팅되는 양만큼 정확하게 정량 공급할 필요가 있다.
이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 배기가스 후처리에 적용되는 촉매슬러리를 정량 공급하여 모놀리식 지지체의 각 채널에 정량 코팅되게 하는 촉매 정량 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 "정량" 이라 함은 정밀하게 제어된 소정 함량의 촉매슬러리가 복수의 채널에 바람직하게는 거의 완전하게 코팅되는 양을 의미한다. 본원에서 "거의" 완전하게 코팅된다는 것은 계량된 촉매슬러리의 1％ 이내의 슬러리만이 지지체 내의 채널들에 코팅되지 못하고 빠져나온다는 것을 의미한다.
상술한 목적은, 용기바닥의 주입구를 통해 촉매슬러리를 정량 공급하는 공급장치에 있어서, 상기 공급장치는, 호퍼와 연결되어 그 내부에 촉매슬러리가 충진되어 있는 신축가능한 공급관; 상기 공급관에 연결되어 용기바닥의 주입구로 촉매슬러리를 공급하는 헤드; 상기 공급관의 일측에 연통되게 연결되어 정량의 촉매슬러리를 헤드를 통해 공급하는 실린더; 및 상기 실린더와 이격된 공급관의 상하 내부에 구비되어 실린더의 작동과 연동하여 개폐되는 밸브수단;을 포함하는 촉매 정량 공급장치에 의해 달성된다.
그리고, 상기 밸브수단은, 실린더와 이격된 공급관의 상하 내부에 각각 구비되어 실린더의 작동에 따라 공급관 내에서 승강되는 제 1,2 밸브체; 상기 제 1,2 밸브체의 하부에 형성되어 제 1,2 밸브체에 의해 개폐되는 제 1,2 유입구; 및 상기 제 1,2 밸브체의 상부에 제 1,2 밸브체보다 큰 직경을 갖도록 형성되어 실린더의 작동에 의해 촉매슬러리가 유동되는 제 1,2 배출구;를 포함한다.
또, 상기 용기바닥의 주입구 하부에 중공의 외관이 형성되고, 상기 외관의 내부에는 헤드가 내장되는 한편 헤드를 받쳐 지지하는 지지판이 형성되며, 상기 헤드는 외관과 지지판 사이에서 실링수단에 의해 실링된다.
더욱이, 상기 헤드는, 외관과 실링수단으로 실링되는 대경부; 상기 대경부의 상부에 내향 경사지게 연장 형성되는 경사부; 및 상기 경사부의 상부에 수직하게 돌출되는 한편 테이블의 주입구와 실링수단으로 실링되는 소경부;를 포함하고, 상기 용기바닥의 주입구는, 상기 헤드의 경사부와 면접촉된 상태로 결합되는 경사면; 및 상기 경사면의 상부에 연장 형성되어 헤드의 소경부와 면접촉된 상태로 결합되는 수직면;을 포함하여, 상기 헤드가 외관 내에서 승강되면서 용기바닥의 주입구에 결합되어 용기를 밀봉시키도록 구성된다.
본 발명에 의한 촉매 정량 공급장치에 따르면, 모놀리식 지지체에 촉매슬러리를 공급하는 가변성 용기에 촉매슬러리를 정량으로 공급함으로써, 코팅 시 종래와 같은 과잉 슬러리나 또는 잉여 슬러리로 인해 발생될 수 있는 문제점들이 모두 해결된다.
도 1은 종래의 모놀리식 지지체 코팅장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 촉매 정량 공급장치의 구성도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 정량 공급장치에 의한 공급방식의 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
첨부도면 도 2 내지 도 6은 본 발명에 따른 촉매 정량 공급장치의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 촉매 정량 공급장치(100)는 본 도면에 도시된 바와 같이, 가변성 용기(200)의 바닥면을 형성하는 용기바닥(160)의 주입구(161)를 통해 가변성 용기(200) 내로 정량의 촉매슬러리(S)를 공급하기 위한 것이다.
여기서, 상기 가변성 용기(200)를 간략히 설명하면, 부피 가변적이고, 용기의 바닥면을 형성하는 용기바닥(160)은 변위될 수 있다. 즉, 용기바닥(160)은 바람직하게는 상하 운동수단(미도시)과 연결되어 상하 이동될 수 있어, 상향 이동 시에는 용기 부피가 감소하고 하향 이동 시에는 용기 부피가 원래 용적으로 귀환될 수 있다.
이러한 용기바닥(160)은 벽을 따라 긴밀하게 활주될 수 있고, 용기바닥(160) 및 벽 간 간격들은 통상의 실링수단에 의해 실링될 수 있다. 여기서, 긴밀하게 활주된다는 것은 용기로 공급된 슬러리가 용기바닥(160) 및 벽 사이 형성될 수 있는 틈을 통하여 누출되지 않고 용기바닥(160)이 용기 벽을 따라 이동될 수 있다는 것을 의미한다.
또, 용기바닥(160)은 특정 수단 예를 들면 수평 센서에 의해 수평을 유지할 수 있고, 용기는 다양한 재질로 제조될 수 있으며, 벽 및 바닥의 재질은 동일하거나 다를 수 있다.
그리고, 용기바닥(160)의 주입구(161) 하부에는 외관(150)이 실링된 상태로 결합되고, 외관(150)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
상기 정량 공급장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 일단부가 호퍼(110)와 연통되게 연결되고 그 내부에는 촉매슬러리(S)가 충진되어 있는 공급관(120)과, 상기 공급관(120)의 타단부에 연통되게 연결되고 용기바닥(160)의 주입구(161)로 촉매슬러리(S)를 공급하는 헤드(130)와, 상기 공급관(120)의 일측에 연통되게 연결되어 정량의 촉매슬러리(S)를 헤드(130)를 통해 공급하는 실린더(140)와, 상기 실린더(140)와 이격된 공급관(120)의 상하 내부에 구비되어 실린더(140)의 작동과 연동하여 공급관(120)의 상하부를 선택적으로 개폐시키는 밸브수단을 포함한다.
상기 호퍼(110)에는 촉매슬러리(S)가 충전되어 저장되어 있고, 상기 호퍼(110)와 연통되게 연결된 공급관(120) 내에는 호퍼(110)로부터 공급된 촉매슬러리(S)가 일정한 높이로 저장되어 있다. 이때, 상기 공급관(120)에 저장되어 있는 촉매슬러리(S)는 실린더(140)를 비롯하여 밸브수단까지 잠기는 높이로 저장됨이 바람직하다.
상기 공급관(120)은 자유롭게 신축될 수 있는 주름관으로 형성됨이 바람직하고, 상기와 같은 주름은 공급관(120)의 전체 또는 일부에만 국한되게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 밸브수단은, 실린더(140)와 이격된 공급관(120)의 상하 내부에 각각 구비되어 실린더(140)의 작동에 따라 공급관(120) 내에서 승강되는 제 1,2 밸브체(123)(126)와, 상기 제 1,2 밸브체(123)(126)의 하부에 형성되어 제 1,2 밸브체(123)(126)에 의해 개폐되는 제 1,2 유입구(121)(124)와, 상기 제 1,2 밸브체(123)(126)의 상부에 제 1,2 밸브체(123)(126)보다 큰 직경을 갖도록 형성되어 실린더(140)의 작동에 의해 촉매슬러리(S)가 유동되는 제 1,2 배출구(122)(125)를 포함한다.
상기 제 1,2 밸브체(123)(126)는 실린더(140)의 흡입 또는 배출압력에 의해 부상될 수 있는 비중을 갖는 구체로 형성된다.
그리고, 상기 제 1,2 유입구(121)(124)는 공급관(120)의 관로를 가로막아 형성되되, 그 직경이 제 1,2 밸브체(123)(126)에 의해 개폐될 수 있도록 제 1,2 밸브체(123)(126)보다 작은 직경으로 형성된다.
또, 상기 제 1,2 배출구(122)(125) 역시도 제 1,2 유입구(121)(124)와 마찬가지로 공급관(120)의 관로를 가로막아 형성되지만, 그 직경은 제 1,2 밸브체(123)(126)보다 큰 직경으로 형성되어 제 1,2 밸브체(123)(126)와는 무관하게 항상 유로가 개방되어 있다.
상기 실린더(140)는 그 선단부가 공급관(120)과 연통되게 설치되는 통상의 실린더이고, 그 내부에는 실린더(140)의 내측면과 실링을 유지한 채로 이동되는 피스톤(141)이 구비된다.
따라서, 도 2를 기준으로 하여, 피스톤(141)이 후방으로 이동되면 실린더(140)에는 흡입압력이 작용하여 공급관(120) 내의 촉매슬러리(S)를 흡입하게 되고, 피스톤(141)이 전방으로 이동되면 실린더(140)에는 배출압력이 작용하여 실린더(140) 내에 유입되어 있던 촉매슬러리(S)를 공급관(120)으로 배출시키게 된다.
상기 헤드(130)는 외관(150)의 내부에 구비되어 용기바닥(160)의 주입구(161)와 대응한 형상으로 형성된다. 즉, 상기 헤드(130)는 외관(150)의 내측면과 실링수단(135)으로 실링되는 대경부(131)와, 상기 대경부(131)의 상부에 내향 경사지게 연장 형성되는 경사부(132)와, 상기 경사부(132)의 상부에 수직하게 돌출되는 한편 용기바닥(160)의 주입구(161)와 실링수단(135)으로 실링되는 소경부(133)를 포함한다.
한편, 상기와 같이 형성된 헤드(130)로부터 공급된 촉매슬러리(S)는 용기바닥(160)의 주입구(161)를 통해 가변성 용기(200) 내부로 공급되고, 이후 승강수단(미도시)에 의해서 헤드(130)가 상방향으로 이동되면서 헤드(130)와 외관(150) 사이에 존재하는 촉매슬러리(S)를 모두 용기바닥(160)의 주입구(161)를 통해 가변성 용기(200) 내로 공급하게 된다.
이때, 상기 용기바닥(160)의 주입구(161)는 그 하단부에 헤드(130)의 경사부(132)에 대응한 경사면(161b)이 형성되는 한편 상기 경사면(161b)의 상부에는 헤드(130)의 소경부(133)에 대응한 수직면(161a)이 형성되어, 상기 헤드(130)가 용기바닥(160)의 주입구(161)에 결합될 때 헤드(130)의 소경부(133)와 경사부(132)가 주입구(161)의 수직면(161a)과 경사면(161b)에 면밀착된 상태로 끼워맞춤됨으로써 헤드(130)와 외관(150) 사이에 있던 촉매슬러리(S)를 모두 가변성 용기(200) 내로 공급할 수 있게 된다.
한편, 상기 실링수단(135)은 소경부(133)의 하단부와 대경부(131)의 상단부 수준에서 구비될 수 있지만, 반드시 이에 국한되거나 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 헤드(130)의 외측에는 중공의 외관(150)이 구비된다. 상기 외관(150)은 용기바닥(160)의 주입구(161) 하단부에 실링된 상태로 결합되고, 상기 외관(150)의 내부 일측에는 링형상의 지지판(151)이 형성되어 헤드(130)의 하면을 받쳐 지지하게 된다. 물론, 상기 지지판(151)의 중앙부에는 헤드(130)와 연결되는 공급관(120)이 관통되고, 상기 공급관(120)과 헤드(130)의 경계면(즉 헤드(130)의 하면)에는 별도의 실링수단(135)이 더 구비되어 헤드(130)와 지지판(151) 사이를 실링하게 된다.
상기와 같이 형성된 외관(150)은 용기바닥(160)을 상하로 이동시키는 운동수단(미도시)과 연결되고, 상기 운동수단의 작동 시는 헤드(130)를 상하로 이동시키는 승강수단(미도시)이 같이 작동되는 것이 바람직하다. 그리고, 본 발명에서의 실링수단(135)은 O링으로 구성됨이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명의 촉매 정량 공급장치의 작동을 설명한다.
먼저, 도 3에서와 같이, 정량 공급장치(100)의 실린더(140)에 구비된 피스톤(141)을 후방으로 당기면, 실린더(140)에 작용하는 흡입압력에 의해 공급관(120) 내에 저장되어 있는 촉매슬러리(S)의 일부가 실린더(140)로 흡입되면서 하부의 제 1 밸브체(123)는 상부로 이동되어 하부의 제 1 유입구(121)를 개방시키게 되고, 상부의 제 2 밸브체(126)는 하부로 이동되어 하부의 제 2 유입구(124)를 폐쇄시키게 된다.
따라서, 상기와 같이 제 1,2 밸브체(123)(126)의 개폐작동에 의해 실린더(140) 측으로 흡입된 촉매슬러리(S)의 양 만큼 호퍼(110) 내에 저장된 촉매슬러리(S)가 공급관(120)으로 흡입되어 보충된다.
여기서, 실린더(140) 측으로 흡입된 촉매슬러리(S)의 양은 1회 코팅에 필요한 함량으로서, 이는 예비 실험에 의한 피스톤(141)의 이동거리를 통해서 결정될 수 있다.
이후, 피스톤(141)의 이동을 정지시키면, 제 1 밸브체(123)는 하부로 떨어져 제 1 유입구(121)를 다시 폐쇄시켜 촉매슬러리(S)의 유출을 막게 된다.
그리고, 도 4에서와 같이, 피스톤(141)을 전진 이동시키면, 실린더(140)에 작용하는 배출압력에 의해 실린더(140) 측으로 유입되어 있던 촉매슬러리(S)가 다시 공급관(120) 측으로 배출되면서 하부의 제 1 밸브체(123)는 제 1 유입구(121)를 폐쇄시키고, 상부의 제 2 밸브체(126)는 상부로 이동되어 하부의 제 2 유입구(124)를 개방시키게 된다.
따라서, 공급관(120) 내의 촉매슬러리(S)가 상부의 제 2 유입구(124)와 제 2 배출구(125)를 통해 헤드(130)로 공급되고, 이와 같이 공급된 촉매슬러리(S)는 다시 헤드(130)의 공급구(134)를 통해 헤드(130)로부터 배출되어 용기바닥(160)의 주입구(161)를 통해 가변성 용기(200) 내부로 공급된다.
이때, 헤드(130)로부터 배출되는 촉매슬러리(S)의 양은 실린더(140)에 흡입되었던 촉매슬러리(S)의 양과 동일하며, 이때의 촉매슬러리(S) 양이 1회 코팅에 필요한 양이 된다.
하지만, 도 4에서와 같이 단순히 헤드(130)로부터 배출된 촉매슬러리(S)는 가변성 용기(200)로 모두 공급된 상태가 아니고, 일부의 촉매슬러리(S)가 헤드(130)와 외관(150) 사이에 존재하므로, 가변성 용기(200) 내에는 아직 촉매슬러리(S)가 정량 공급된 상태가 아니다.
이후, 피스톤(141)의 전진 이동이 끝나면 도 5에서와 같이, 제 2 밸브체(126)는 제 2 유입구(124)를 개방시킨 상태를 유지하며, 승강수단(미도시)에 의해 헤드(130)가 외관(150) 내부에서 상방향으로 이동하게 되고, 이와 같이 이동되는 헤드(130)는 외관(150)과 실링을 유지한 채로 이동되며, 이러한 헤드(130)의 이동은 헤드(130)가 용기바닥(160)의 주입구(161)에 삽입될 때까지 이루어진다.
이때, 헤드(130)와 주입구(161)는 서로 대응한 형상으로 형성되어 있어 정확히 면밀착된 상태로 끼워맞춤될 뿐 아니라 헤드(130)에 구비된 다수의 실링수단(135)에 의해서 실링이 지속적으로 유지된 채로 이동되어 결합된 것이므로, 헤드(130)와 외관(150) 사이의 촉매슬러리(S)는 모두 용기바닥(160)의 주입구(161)를 통해 가변성 용기(200) 내로 공급되고, 이때 비로소 가변성 용기(200) 내에는 정량의 촉매슬러리(S)가 공급된 상태가 된다.
이후, 도 6에서와 같이, 운동수단(미도시)에 의해 용기바닥(160)이 상방향으로 이동되어 가변성 용기(200) 내부의 촉매슬러리(S)를 촉매지지체(미도시)로 주입하게 되는데, 이때 헤드(130) 역시도 승강수단(미도시)에 의해서 용기바닥(160)과 같이 상방향으로 이동되면서 용기바닥(160)의 주입구(161)를 지속적으로 밀봉하게 됨으로써 촉매슬러리(S)의 누출을 방지한 상태로 촉매슬러리(S)의 정량 주입이 이루어질 수 있도록 한다.

Claims (4)

  1. 용기바닥의 주입구를 통해 촉매슬러리를 정량 공급하는 공급장치에 있어서,
    상기 공급장치는, 호퍼와 연결되어 그 내부에 촉매슬러리가 충진되어 있는 신축가능한 공급관;
    상기 공급관에 연결되어 용기바닥의 주입구로 촉매슬러리를 공급하는 헤드;
    상기 공급관의 일측에 연통되게 연결되어 정량의 촉매슬러리를 헤드를 통해 공급하는 실린더; 및
    상기 실린더와 이격된 공급관의 상하 내부에 구비되어 실린더의 작동과 연동하여 개폐되는 밸브수단;을 포함하는 촉매 정량 공급장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브수단은, 실린더와 이격된 공급관의 상하 내부에 각각 구비되어 실린더의 작동에 따라 공급관 내에서 승강되는 제 1,2 밸브체;
    상기 제 1,2 밸브체의 하부에 형성되어 제 1,2 밸브체에 의해 개폐되는 제 1,2 유입구; 및
    상기 제 1,2 밸브체의 상부에 제 1,2 밸브체보다 큰 직경을 갖도록 형성되어 실린더의 작동에 의해 촉매슬러리가 유동되는 제 1,2 배출구;를 포함하는 촉매 정량 공급장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 용기바닥의 주입구 하부에 중공의 외관이 형성되고, 상기 외관의 내부에는 헤드가 내장되는 한편 헤드를 받쳐 지지하는 지지판이 형성되며, 상기 헤드는 외관과 지지판 사이에서 실링수단에 의해 실링되는 촉매 정량 공급장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 헤드는, 외관과 실링수단으로 실링되는 대경부;
    상기 대경부의 상부에 내향 경사지게 연장 형성되는 경사부; 및
    상기 경사부의 상부에 수직하게 돌출되는 한편 테이블의 주입구와 실링수단으로 실링되는 소경부;를 포함하고,
    상기 용기바닥의 주입구는, 상기 헤드의 경사부와 면접촉된 상태로 결합되는 경사면; 및
    상기 경사면의 상부에 연장 형성되어 헤드의 소경부와 면접촉된 상태로 결합되는 수직면;을 포함하여,
    상기 헤드가 외관 내에서 승강되면서 용기바닥의 주입구에 결합되어 용기를 밀봉시키는 촉매 정량 공급장치.
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